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Articulo de referencia

Glufosinato

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El glufosinato (también conocido como fosfinotricina y a menudo vendido como sal de amonio ) es un herbicida natural de amplio espectro producido por varias especies de bacterias del suelo del género Streptomyces . El glufosinato es un herbicida de contacto no selectivo, con cierta acción sistémica. [ 2 ] Las plantas también pueden metabolizar el bialafós y la fosalacina , otros herbicidas naturales, directamente en glufosinato. [ 3 ] El compuesto inhibe irreversiblemente la glutamina sintetasa , una enzima necesaria para la producción de glutamina y para la desintoxicación del amoníaco, lo que le confiere propiedades antibacterianas , antifúngicas y herbicidas. La aplicación de glufosinato a las plantas produce niveles reducidos de glutamina y elevados de amoníaco en los tejidos, deteniendo la fotosíntesis y provocando la muerte de la planta. [ 4 ]

Descubrimiento

En las décadas de 1960 y principios de 1970, científicos de la Universidad de Tubinga y de la empresa Meiji Seika Kaisha descubrieron de forma independiente que ciertas especies de bacterias Streptomyces producen un tripéptido al que denominaron bialafós , el cual inhibe las bacterias. Este tripéptido consta de dos residuos de alanina y un aminoácido único , análogo del glutamato , al que llamaron "fosfinotricina". [ 5 ] : 90 Determinaron que la fosfinotricina inhibe irreversiblemente la glutamina sintetasa . [ 5 ] : 90 La fosfinotricina fue sintetizada por primera vez por científicos de Hoechst en la década de 1970 como una mezcla racémica denominada glufosinato; esta es la versión comercialmente relevante del compuesto. [ 5 ] : 91–92

A finales de la década de 1980, los científicos descubrieron enzimas en estas especies de Streptomyces que inactivan selectivamente la fosfinotricina libre; el gen que codifica la enzima aislada de Streptomyces hygroscopicus se denominó gen de "resistencia a bialafós" o gen bar , y el gen que codifica la enzima en Streptomyces viridochromogenes se denominó " fosfinotricina acetiltransferasa " o pat . [ 5 ] : 98 Los dos genes y sus proteínas tienen un 80 % de homología a nivel de ADN y un 86 % de homología de aminoácidos, y cada uno tiene 158 aminoácidos de longitud. [ 5 ] : 98

Usar

Uso de glufosinato en EE. UU. en 2018

El glufosinato es un herbicida de amplio espectro que se utiliza para controlar malezas importantes como la campanilla , la sesbania de cáñamo ( Sesbania bispinosa ), la hierba de Pensilvania ( Polygonum pensylvanicum ) y la juncia amarilla ( Cyperus esculentus ), de forma similar al glifosato . Se aplica a plantas jóvenes durante su desarrollo inicial para lograr su máxima eficacia. [ 4 ] Se comercializa en formulaciones bajo marcas como Basta, Rely, Finale, Challenge y Liberty. [ 4 ] El glufosinato se utiliza típicamente como herbicida de la siguiente manera:

El glufosinato también ha demostrado brindar cierta protección contra diversas enfermedades de las plantas, ya que también actúa matando hongos y bacterias por contacto. [ 7 ]

cultivos modificados genéticamente

Los cultivos modificados genéticamente resistentes al glufosinato se crearon mediante ingeniería genética de los genes bar o pat de Streptomyces en las semillas de los cultivos correspondientes. [ 5 ] : 98 [ 8 ] En 1995, se introdujo en el mercado el primer cultivo resistente al glufosinato, la canola, seguido del maíz en 1997, el algodón en 2004 y la soja en 2011. [ 8 ]

Modo de acción

La fosfinotricina es un inhibidor de la glutamina sintetasa que se une al sitio del glutamato . Las plantas tratadas con glufosinato mueren debido a la acumulación de amoníaco en el lumen del tilacoide , lo que provoca el desacoplamiento de la fotofosforilación [ 7 ] , lo que a su vez causa la producción de especies reactivas de oxígeno , peroxidación lipídica y destrucción de la membrana [ 9 ] .

Se pueden detectar niveles elevados de amoníaco una hora después de la aplicación de fosfinotricina. [ 4 ]

Toxicidad

Exposición a humanos en alimentos

Dado que el glufosinato se usa frecuentemente como desecante antes de la cosecha, puede encontrarse en alimentos que los humanos ingieren. Estos alimentos incluyen papas, guisantes, frijoles, maíz, trigo y cebada. Además, este compuesto químico puede transmitirse a los humanos a través de animales alimentados con paja contaminada. Se ha observado que la harina procesada a partir de granos de trigo que contienen trazas de glufosinato retiene entre el 10 % y el 100 % de los residuos del compuesto. [ 10 ]

El herbicida también es persistente; se ha encontrado presente en espinacas, rábanos, trigo y zanahorias que se plantaron 120 días después del tratamiento con el herbicida. [ 4 ] Su naturaleza persistente también se puede observar por su vida media , que varía de 3 a 70 días dependiendo del tipo de suelo y el contenido de materia orgánica. [ 4 ] Los residuos pueden permanecer en alimentos congelados hasta por dos años y el químico no se destruye fácilmente al cocinar el alimento en agua hirviendo. [ 10 ] La EPA clasifica el químico como persistente y móvil debido a su falta de degradación y facilidad de transporte a través del suelo. Un estudio reveló la presencia de PAGMF circulante en mujeres con y sin embarazo, abriendo el camino a un nuevo campo en toxicología reproductiva que incluye nutrición y toxicidades uteroplacentarias [ 11 ]

Límites de exposición

La Administración de Seguridad y Salud Ocupacional y la Conferencia Americana de Higienistas Industriales Gubernamentales no han establecido límites de exposición . [ 12 ] La ingesta diaria admisible (IDA) recomendada por la OMS/FAO para el glufosinato es de 0,02  mg/kg. [ 10 ] La Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria ha establecido una IDA de 0,021  mg/kg. La dosis de referencia aguda para mujeres en edad fértil es de 0,021  mg/kg. [ 10 ]

Regulación

El glufosinato es una sustancia química registrada por la EPA de EE . UU . También está registrada en California. No está prohibida en el país y no es un plaguicida PIC . [ 13 ] La OSHA no ha establecido límites de exposición. [ 12 ]

El glufosinato no está aprobado para su uso como herbicida en Europa; su última revisión data de 2007 y su registro expiró en 2018. [ 14 ] Fue retirado del mercado francés el 24 de octubre de 2017 por la Agencia Nacional de Seguridad Sanitaria de la Alimentación, el Medio Ambiente y el Trabajo ( Agence nationale de sécurité sanitaire de l'alimentation, de l'environnement et du travail ) debido a su clasificación como posible sustancia química reprotóxica (R1b). [ 15 ]

El glufosinato está registrado en Australia [ 16 ] y la India. [ 17 ]

Referencias

  1. ↑ «4Farmers Glufosinato de Amonio 200 SDS» (PDF) . 4farmers.com.au . 4Granjeros Australia. 11 de agosto de 2021.
  2. ↑ "glufosinato de amonio" . PPDB: Base de datos de propiedades de plaguicidas .
  3. ↑ Schwartz, D.; Berger, S.; Heinzelmann, E.; Muschko, K.; Welzel, K.; Wohlleben, W. (2004). " Clúster de genes biosintéticos del tripéptido fosfinotricina del herbicida de Streptomyces viridochromogenes Tu494" . Microbiología Aplicada y Ambiental . 70 (12): 7093– 7102. Bibcode : 2004ApEnM..70.7093S . doi : 10.1128/AEM.70.12.7093-7102.2004 . PMC 535184. PMID 15574905 .  
  4. 1 2 3 4 5 6 Topsy Jewell para Friends of the Earth (diciembre de 1998). «Hoja informativa sobre el glufosinato de amonio» . Pesticides News n.º 42. Archivado del original el 1 de julio de 2015.
  5. 1 2 3 4 5 6 Donn, G y Köcher, H. Inhibidores de la glutamina sintetasa. Capítulo 4 en Clases de herbicidas en desarrollo: modo de acción, objetivos, ingeniería genética, química. Eds. Peter Böger, Ko Wakabayashi, Kenji Hirai. Springer Science & Business Media, 2012 ISBN 9783642594168
  6. ↑ "Los beneficios agronómicos del glifosato en Europa" (PDF) . Monsanto Europe SA. Febrero de 2010. Archivado del original (PDF) el 17 de enero de 2012.
  7. 1 2 Duke, SO. Biotecnología: Cultivos resistentes a herbicidas. En Enciclopedia de agricultura y sistemas alimentarios, 2.ª edición. Ed. Neal K. Van Alfen. Elsevier, 2014. ISBN 9780080931395Página 97
  8. 1 2 Green JM y Castle LA. Transición de cultivos resistentes a un solo herbicida a cultivos resistentes a múltiples herbicidas. Capítulo 4 en Resistencia al glifosato en cultivos y malezas: historia, desarrollo y manejo. Editor, Vijay K. Nandula. John Wiley & Sons, 2010 ISBN 9781118043547Página 112
  9. ↑ Resumen del mecanismo de acción de los herbicidas , HRAC y WSSA
  10. 1 2 3 4 Watts, Meriel. "Monografía de glufosinato de amonio" (PDF) . Pesticide Action Network Asia and the Pacific. Archivado del original (PDF) el 17 de mayo de 2021. Recuperado el 20 de abril de 2015 .
  11. ↑ Aris, Aziz; Leblanc, Samuel (2011). "Exposición materna y fetal a plaguicidas asociados a alimentos genéticamente modificados en los Cantones del Este de Quebec, Canadá". Toxicología Reproductiva . 31 (4): 528– 533. Bibcode : 2011RepTx..31..528A . doi : 10.1016/j.reprotox.2011.02.004 . PMID 21338670. S2CID 16144327 .  
  12. 1 2 "Identificación química e información de la empresa : DL-fosfinotricina, sal monoamónica" (PDF) . Phytotechlab.com. Archivado del original (PDF) el 4 de marzo de 2016. Recuperado el 25 de abril de 2015 . 
  13. ↑ "El Convenio de Rotterdam sobre el Consentimiento Informado Previo (CIP)" . Archivado del original el 24 de septiembre de 2021. Consultado el 7 de agosto de 2015 .
  14. ↑ Comisión Europea. Glufosinato en la base de datos de plaguicidas de la UE. Página consultada el 7 de agosto de 2015.
  15. ↑ Ansés. L'Anses procède au retrait de l'autorisation de mise sur le marché du Basta F1, un produit phytopharmaceutique à base de glufosinate Página consultada el 26 de octubre de 2017
  16. ↑ "GLUFOSINATO DE AMONIO 200 | 4Farmers" . 4farmers.com.au . 4Farmers Australia Pty . Consultado el 21 de febrero de 2026 .
  17. ^ Paranjape, Kalyani; Gowariker, Vasant; Krishnamurthy, VN; Gowariker, Sudha (2015). La enciclopedia de pesticidas . CABI. ISBN 978-1-78064-014-3.
  • Sitio web de BASF para cultivos LibertyLink
  • "Guía técnica de Basta" (PDF) . Archivado del original (PDF) el 27 de marzo de 2016.
  • Glufosinato en la base de datos de propiedades de plaguicidas (PPDB)
  • Glufosinato de amonio en la base de datos de propiedades de plaguicidas (PPDB)
  • Glufosinato-P en la base de datos de propiedades de plaguicidas (PPDB)